위선암종의 발생과 진행에 따른 COX-2및 PGE 2 의 역할

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2008년 8월 석사학위논문

위선암종의 발생과 진행에 따른 COX-2및 PGE 2 의 역할

조선대학교 대학원

의학과

김 문 영

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위선암종의 발생과 진행에 따른 COX-2및 PGE 2 의 역할

Rol eofCOX-2andPGE

2

onthedevel opmentofthe gastri cadenocarci noma

2008년 8월 25일

조선대학교 대학원

의학과

김 문 영

(4)

위선암종의 발생과 진행에 따른 COX-2및 PGE 2 의 역할

지도교수 임 성 철

이 논문을 의학석사학위신청 논문으로 제출함.

2008년 4월 일

조선대학교 대학원 의학과

의학과

김 문 영

(5)

김 문영의 석사학위논문을 인준함

위원장 조선대학교 교수 임 경 준 인 위 원 조선대학교 교수 서 재 홍 인 위 원 조선대학교 교수 임 성 철 인

2008년 5월 30일

조선대학교 대학원

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목 목 목 차 차 차

표목차........................................................................................................................i

도목차........................................................................................................................ii Abstract....................................................................................................................1

서론........................................................................................................................3

재료 및 방법........................................................................................................5

결과.........................................................................................................................9

고찰.........................................................................................................................11

결론.........................................................................................................................16

참고문헌.....................................................................................................................17

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표 표 표목 목 목차 차 차

Table1.Clinical,epidemiologic,and histopathologiccharacteristicsof60 patientswithgastricneoplasm...22

Table2.ImmunoreactivityofCOX-2ingastricneoplasm andmetastatic lymphnode...23

Table3.ImmunoreactivityofmPGES ingastricneoplasm andmetastatic lymphnode...24

Table 4. Immunoreactivity of 15-PGDH in gastric neoplasm and metastaticlymphnode...25

Table 5.Correlation among the immunoreactivity of COX-2,mPGES and 15-PGDH in gastric neoplasm and metastatic lymph node...26

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도 도 도목 목 목차 차 차

Figure 1. Immunohistochemical staining of gastric adenoma (a) and adenocarcinoma(b)forCOX-2...28 Figure 2. Immunohistochemical staining of gastric adenocarcinoma for COX-2...28 Figure 3. Immunohistochemical staining of gastric adenoma (a) and adenocarcinoma(b)formPGES......................................................................29 Figure 4. Immunohistochemical staining of gastric adenocarcinoma for 15-PGDH.a:negativestaining,b:strongpositivestaining............29 Figure 5.Immunohistochemicalstaining ofgastric adenoma for15-PGDH.

...........................................................................................................................30

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A A

AB B BS S ST T TR R RA A AC C CT T T

Rol eofCOX-2andPGE

2

onthedevel opmentofthe gastri cadenocarci noma

Kim Mun-Young

Advisor:Prof.Lim Sung-Chul,Ph.D.

DepartmentofMedicine,

GraduateSchoolofChosunUniversity

OOObbbjjjeeeccctttiiivvveee ::: COX-2-derived PGE2 has been implicated in the developmentofvarious cancers.PGE2promotes cancerproliferation by modulating proliferation,apoptosis,and angiogenesis. It is a downstream product of COX and is biochemically inactivated by prostaglandin dehydrogenase(PGDH).Selectivetargeting ofPGE2or receptorsmightbeusefulwithrespecttocancer.Substantialinterest is focused on microsomal prostaglandin E synthase (mPGES)-1, which isupregulated in numeroushuman cancers.Theaim ofthis study was to investigate the role ofCOX-2 and PGE2 in cancer progressionandmetastasisinthestomach.

MMMeeettthhhooodddsss ::: Expression of COX-2, mPGES and 15-PGDH were examined by immunohistochemistry in a series of 48 cases of adenocarcinoma(advanced gastriccarcinoma:24cases,early gastric carcinoma:24 cases)and 12 cases ofadenoma ofstomach.Their clinicopathologiccorrelationwasstatisticallyevaluated.

RRReeesssuuullltttsss:::COX-2expressionwascorrelatedwithcancerprogression

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and lymph nodemetastasis.mPGES expression wascorrelated with lymph node metastasis.Increament of mPGES and decrement of PGDH were related to the progression of cancer. Strong immunoreactivity for COX-2 had statistically significant reverse correlationwiththe15-PGDH expression.

CCCooonnncccllluuusssiiiooonnn :::The author assumed that the immunohistochemical expressionofCOX-2,mPGES,orPGDH hadasignificantcorrelation withPGE2.Therefore,modulationofmPGES orPGDH couldhelpto prevent or treat the progression of the gastric adenocarcinoma withoutserioussideeffectsoftheCOX-2blockers.

--- KKKeeeyyywwwooorrrdddsss:::COX-2,PGE2,mPGES,PGDH,Adenocarcinoma,

Adenoma,Stomach

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서

서 서 론 론 론

Cyclooxygenase(COX)는 arachidonicacid로부터 prostaglandin(PG) 을 합성하는데 촉매작용을 하는 효소이며,COX-1과 COX-2 두 가지 아형이 있다.¹⁾PG는 종류에 따라 다양한 반응을 보이게 되는데,일부는 세포증식을 촉진시키며,종양세포에 대한 면역반응을 억제시키고,세포 고사를 억제하는 등 종양의 성장과 깊은 관련이 있다고 알려졌다.¹⁾²⁾따 라서 이런 PG의 생성에 관련된 COX는 결과적으로 종양의 성장에 영 향을 미치게 된다.COX-1은 환경에 따른 변화를 보이지 않고,항시 일 정한 수준을 유지 발현하나,COX-2는 세포고사를 억제하고,³⁾신생혈관 형성을 촉진하거나,종양의 침습성을 증대시키며,염증 및 면역기능을 조절하거나 procarcinogen을 carcinogen으로 전환시키는 등의 작용에 의해 종양의 형성 및 진행에 관여하는 것으로 알려져 있다.⁴⁾COX-2는 결직장암의 경우 발암과정,신생 종양혈관형성,그리고,침습성 획득에 중요한 역할을 하고 있음이 밝혀졌으며,COX-2효소의 활성을 억제하 는 약제를 이용하여 종양형성을 효과적으로 억제시키는 시도가 성공적 으로 이루어지고 있다.⁵⁾

PGE2는 위장관 종양에 가장 흔한 PG으로 각종 염증 반응은 물론 세 포자멸사,증식 및 혈관형성 등을 조절하여 발암을 촉진한다.^6,⁷⁾최근 연구에 따르면 PGE2를 투여하면 종양진행이 가속화되며 대장암의 경우 PGE2의 분해효소인 PG dehydrogenase(PGDH)가 감소되는 것이 밝혀 졌다.^8,⁹⁾담관암세포에서 PGE2는 MAPK/Erk 인산화를 일으켜 EGFR 인산화에 관여하는 것으로 밝혀졌다.¹⁰⁾COX-2에 의해 PGE2가 생성되 므로 COX-2억제제는 종양형성 억제제로서 중요한 취급을 받았다.그

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러나 COX-2억제에 따른 부작용,특히 심혈관질환의 발생은 그간 각광 을 받던 COX-2 억제제가 더 이상 암 화학예방제 (cancer chemopreventiveagent)로서 안전치 못함을 드러내게 되었다.¹¹⁾따라서 PGE2의 합성을 조절하는 PGE synthase (PGES)및 분해를 담당하는 PGDH에 직접 작용하는 치료법의 개발에 관심이 집중되고 있다.

이에 저자는 한국인에 흔하지만 PGE2에 대한 연구가 없는 위암을 대 상으로 COX-2 발현양상을 평가하고,PGES와 PGDH의 작용에 따른 PGE2변화를 비교 관찰하여 이들과 각종 임상병리학적 인자들과의 상 관성을 검토하여 위암발생 과정에 관여하는 PGE2의 역할을 밝히고,그 결과를 토대로 COX-2차단에 따른 부작용을 최소화할 수 있는 효과적 인 위암의 예방 및 치료적 접근의 근거를 제공하고자 한다.

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재 재 재료 료 료 및 및 및 방 방 방법 법 법

111...연연연구구구재재재료료료

2005년부터 2006년까지 약 2년 동안 조선대학교 부속병원에서 조직검 사로 확진된 위의 종양 60예를 대상으로 하였는데,위선암종 48예 (진 행성 위선암종:24예,조기 위선암종:24예)그리고,선종 12예이다.진 행성위암의 경우 연령분포는 25-77세(평균연령;60.1세),성비는 남녀 각각 19명과 5명이었다.조기위암은 30-71세(평균연령;54.7세),성비는 남녀 각각 15명과 9명이었다.위선종은 52-86세(평균연령;64.2세),성비 는 남녀 각각 11명과 1명이었고 대부분(92%)관상형(tubulartype)이 었으며,저등급 선종 7예,고등급 선종 5예 이었다 (Table 1).수술후 경과는 대상환자 모두 생존하였으며,진행성 위선암 (림프절 전이 양 성)2예의 경우 국소재발이 있었다.선암종의 AJCC 조직학적 등급은 분화도에 따라 고분화(저등급,grade 1),중등도분화(중등급,grade 2) 및 저분화(고등급,grade 3)로 등급화 하였다.()국소 림프절 전이가 초래된 21예 (진행성 위선암종:18예,조기 위선암종:3예)는 원발병소 인 위병변과 함께 전이가 초래된 림프절을 각각 연구대상에 포함하였 다.

222...연연연구구구방방방법법법

환자의 임상기록과 병리과 조직 슬라이드 화일을 후향적으로 분석하 여 각 장기의 종양을 재검토하고 나이,성별,원발부위,종양의 조직학

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적 형태 및 분화도,림프절 전이 유무,재발 및 생존여부 등을 확인하 고,연구목적에 부합되는 증례를 무작위로 선택하였다.

가.광학현미경적 검사

관찰 대상이 된 조직들은 10% 중성 포르말린에 충분히 고정한 다음, 파라핀 포매에 의해 4-5㎛ 두께의 절편으로 제작하고, hematoxylin-eosin 염색을 실시한 후 광학현미경으로 검경하여 연구목 적에 부합되는 대표적인 부위를 선택하여 면역조직화학적 검사를 위한 슬라이드를 제작하였다.

나.면역조직화학적 검사

파라핀 포매 조직을 4㎛ 두께로 박절하여 X-tra^TM슬라이드 (Surgipath,Richmond,U.S.A.)에 부착하여 xylene에 탈 파라핀한 뒤 무수 알코올,90%,75% 및 50% 에탄올에 각각 2분씩 처리하여 함수시 킨 후 LSAB 방법에 의해 염색을 시행하였다.항원성 회복을 위하여 citrate완충액 (10mM,pH 6.0)에 슬라이드를 담가 전자오븐에 15분간 끓인 후 실온에 방치시켜 20분간 식힌 후 50mM Tris완충용액(TBS, pH 7.5)으로 수세하였다.조직절편내의 내인성 과산화효소의 활성을 억 제하기 위하여 0.3% hydrogenperoxide-methanol에 10분간 처리 후 증 류수로 세척하고 차단항체를 실온에서 10분간 반응시킨 뒤 1차 항체 COX-2 mouse monoclonal antibody(1:400,Cayman chemical, Ann Arbor, MI, USA)와 microsomal PGE2 synthase-1 (mPGES1) mouse monoclonal antibody (1:200, Cayman

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chemical,Ann Arbor,MI,USA)를 각각 37℃에서 1시간 반응시켰 다.한편,15-PGDH rabbitpolyclonalantibody (1:2,000,Novus Biologicals,Littleton,CO,USA)는 항원성 회복을 위한 처리과정 없이 4℃에서 밤새 반응을 시켰다.Tris 완충액으로 세척하고 LSAB kit(Dako,Carpinteria,CA,USA)를 이용하여 비오틴이 함유된 2차 항 체를 실온에서 10분간 반응시킨 후 tris 완충액으로 수세하고, peroxidase가 결합된 streptavidin용액을 10분간 반응시켰다.Tris완충 액으로 세척 후 AEC (3-amino-9-ethyl carbazole) kit (Dako, Carpinteria,CA,USA)로 발색하였다.Mayer's hematoxylin으로 대조 염색을 시행하고,Universalmount (Research Genetics,Huntsville, AL,USA)로 봉입하였다.

양성 대조군으로는 염증이 초래된 육아조직을 이용하였으며,음성 대 조군으로는 1차 항체 대신 tris완충액을 썼다.

다.면역조직화학적 염색의 판정

염색의 결과 판정은 주관성을 배제하기 위하여 환자의 임상경과를 알 지 못하는 병리전문의에 의해 시행되었다. COX-2, mPGES1 및 15-PGDH에 대한 염색은 세포질 내에 뚜렷한 반응을 보이는 경우를 양 성 반응으로 판정하였다.반응 정도에 따라 COX-2는 염색강도 및 염 색범위를 각각 구분하여 점수화 하였다.염색강도 0=음성(none),1=

약함(weak),2= 뚜렷함(distinct),3= 강함 (strong)으로 구분하고,염 색범위 0= 10% 미만,1= 10~25%,2= 25~50%,3= 50% 이상으로 판정한 후 염색강도 값과 염색범위 값을 곱하여 0= 음성,1~3=약발

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현(weakexpression,1+),4~6=중등도 발현(moderateexpression,2+), 7~9= 강발현(strong expression,3+)으로 평가하였다.mPGES1은 세 포질 내 염색소견을 보이는 세포가 전체 종양세포의 10% 미만이면 음 성(negative)으로,10% 이상이면 양성으로 판정하였다.15-PGDH는 0

= 음성,1+ = 약양성(faint,10% 미만 염색),2+ = 강양성(strong,10%

이상 염색)으로 세분하였다.한편,대식구 및 섬유아세포의 세포질에서 도 양성소견을 보였는데,섬유아세포의 경우는 종양세포와의 감별에 어 려움은 없었다.그러나,일부의 경우 염색도를 판정함에 있어 대식구와 종양 세포의 감별이 필요한 경우가 있어,cytokeratin양성이며 CD68에 음성인 세포를 종양 세포로 간주하였다.같은 종양에서 부위별로 값의 차이가 발생할 경우 높은 값을 대표값으로 취하였다.

라.통계학적 분석

통계학적 분석은 SPSS (statisticalpackageforthesocialsciences), Windows,version 7.5(SPSS,Korea)로 Fisher'sexacttest,ANOVA test,Pearson correlation test를 이용하였다.그리고 이들의 통계학적 유의 수준은 p값 0.05미만으로 하였다.

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결 결

결 과 과 과

111...CCCOOOXXX---222의의의 면면면역역역조조조직직직화화화학학학적적적 발발발현현현

COX-2에 대한 세포질 염색이 종양 주변의 염증세포에서도 일부 관찰 되었으나 정상점막에서는 관찰되지 않았다.진행성 위암군에서 림프절 전이군이 비전이군에 비하여 통계학적으로 유의한 발현증가 소견이 관 찰되었고(<0.05),림프절 전이군의 경우 염색 발현정도와 림프절 전이 간에는 통계학적으로 유의한 양의 상관관계가 있었다(<0.005).조기위 암군의 경우 림프절 전이군이 3예로 한정되어 통계학적 유의성을 검증 할 수는 없었으나 3예 모두 강한 양성 반응을 보였고,림프절 비전이군 의 경우 통계학적 유의성은 없었다.선종의 경우 위암군에 비하여 양성 비율 및 염색강도가 낮은 경향을 보였으나 통계적 유의성은 없었다 (Fig.1).전이 림프절은 진행성 위암군의 경우 염색강도와 통계학적으 로 유의한 상관관계가 있었으나(<0.005),조기 위암군의 경우는 3예로 한정되어 통계학적 유의성을 검증할 수는 없었으나 중등도 및 강양성을 보였다 (Table2).또한 진행성 위암군의 낱개로 침습하는 종양세포에 서 강한 양성 반응을 관찰할 수 있었다 (Fig.2).

222...mmmPPPGGGEEESSS의의의 면면면역역역조조조직직직화화화학학학적적적 발발발현현현

진행성 위암의 경우 림프절 전이 여부와 관계없이 mPGES에 대한 면 역염색에서 세포질 염색이 관찰되었고,조기위암군의 경우 림프절 전이 가 없는 2예(9.5%)를 제외한 모든 증례가 세포질 염색을 보였다.전이 림프절의 경우 조기위암군과 진행성 위암군 모두 세포질 염색을 보였 다.mPGES 양성과 림프절 전이간 상관관계는 통계학적으로 유의한 양

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의 상관관계가 있었다(<0.005).위선종의 경우 3예(25%)는 음성이었으 나,나머지 9예(75%)는 세포질 염색이 관찰되어 통계학적으로 유의한 차이를 보였다(<0.01).(Fig.3)(Table3)

333...111555---PPPGGGDDDHHH의의의 면면면역역역조조조직직직화화화학학학적적적 발발발현현현

진행성 위암군의 경우 15-PGDH에 대한 세포질 염색은 림프절 전이 유무와 통계학적으로 유의한 상관관계가 없었다.조기위암군의 경우 15-PGDH 음성군에서 림프절 전이가 잘 발생하는 경향을 보였으나 증 례의 제한으로 통계학적 유의성은 확인할 수 없었다 (Fig.4).위선종의 경우 15-PGDH 양성소견이 통계학적으로 유의하게 관찰되었다(<0.05) (Fig.5).전이 림프절의 경우 증례의 한계로 진행성 위암군과 조기위암 군간 통계학적 유의성은 확인할 수 없었으나 조기위암군의 경우 15-PGDH의 음성소견이 증가하는 경향을 보였다.(Table4)

444...CCCOOOXXX---222,,,mmmPPPGGGEEESSS 및및및 111555---PPPGGGDDDHHH 면면면역역역발발발현현현의의의 상상상관관관성성성

COX-2, mPGES 및 15-PGDH 상호간 관련성에 대한 분석에서 COX-2와 mPGES 상호간,mPGES와 15-PGDH 상호간에는 유의한 상 관관계가 없었다.그러나 COX-2와 15-PGDH 상호간에는 통계학적으로 유의한 역상관관계가 있어,COX-2가 강하게 발현되는 경우 15-PGDH 가 낮게 발현되는 경향을 보였다.(Table5)

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고 고

고 찰 찰 찰

각종 암의 발생 및 진행에 관여하는 인자를 밝혀 이의 적절한 조절 을 통한 암 제어에 대한 연구가 지속되고 있으며 COX-2는 그중 대표 적인 인자중 하나이다.COX-2는 염증의 시작과 유사분열 반응에 관여 하는 유발형(inducible) 효소로서 PG를 합성하는데 관여한다.몇 몇 PGs중,특히 PGE2는 혈관 형성을 촉진하고,면역감시기능을 억제함으 로써 종양형성 과정에 촉진자로서의 역할을 담당한다.^1,^3,⁴⁾COX-2의 합 성 유도는 여러 가지 성장인자, 각종 cytokines, oncogenes, carcinogens,그리고,tumorpromoting ester등에 의하며,세포에 따라 lipopolysaccharide (LPS), interleukin(IL)-1β, tumor necrosis factor(TNF)-α,그리고 활성산소 산물 등에 의해 조절된다.¹²⁾ 또한 COX-2발현은 발암 및 종양 형성과 관련이 있는데,아스피린이나 다른 NSAIDs를 규칙적으로 복용한 집단 연구에서 결직장암의 발생이 40-50% 감소되었다는 보고가 있다.^5,¹³⁾COX-2가 정확히 어떤 경로로 발암 과정에 관여하는지는 알려져 있지 않으나,COX-2억제는 세포고 사를 유도하고,세포증식을 억제하며,bcl-2발현을 하향 조절하고,^4,¹³⁾ H-ras-transformed cells의 성장을 촉진하며,¹³⁾ epidermal growth factor(EGF)발현을 유도한다.³⁾COX-2의 여러 가지 기능 중에서 신생 혈관 형성 조절측면에서 보면 COX는 혈관 내피세포 성장인자(vascular endothelialgrowthfactor,VEGF)의 발현을 유도하고,VEGF는 혈관내 피세포의 mitogen으로 작용하여 종양 신생혈관을 형성하게 되고,결국 은 종양의 성장과 침습을 촉진시키게 된다.⁴⁾ 따라서 최근의 연구는

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COX 억제제의 사용은 발생중인 종양 내로의 혈관 성장을 차단할 수 있을 것으로 보고 있다.⁵⁾ 종양에서 COX-2의 발현에 관한 보고에서 Kim 등¹⁴⁾은 후두의 편평세포암종에서 COX-2는 21예 중 16예에서 중 등도 이상의 양성반응을 보였다고 하였고,Ann 등¹⁵⁾은 후두 유두종 5 예에서 COX-2가 정량적,정성적 방법 모두에서 정상 구강상피세포보 다 강한 발현이 나타났다고 하여 COX-2의 발현이 종양의 형성과 관련 이 있다고 하였다. 또한 Duminda 등¹⁶⁾은 식도 편평세포암종에서 COX-1은 정상세포와 암세포 모두에서 비특이적으로 발현하였으나 COX-2는 정상 구강상피에 비해 암세포에서 발현이 증가하여 COX-2 발현이 의의가 있다고 하였다.

COX-2와 비정상적인 PGE2의 생성을 매개로한 신호전달계가 종양세 포의 증식 및 생존에 결정적 역할을 한다는 많은 연구가 있어왔지만 이 들의 정확한 작용기전은 아직 밝혀져 있지 않다.^17,¹⁸⁾ PGE2는 G protein-coupled receptors (GPCRs)를 통하여 작용하며 GPCRs는 EGFR pathway에 관여하는 것으로 밝혀졌다.^19-21)따라서 비정상적인 PGE2에 의한 EGFR 및 Akt활성화가 암세포의 성장과 생존에 관여한 다.²²⁾게다가 PGE2는 MAPK/Erk 인산화를 통해서도 EGFR 인산화에 관여하는 것으로 밝혀졌다.¹⁰⁾

COX-2는 여러 가지 기전에 의하여 종양형성에 중요한 역할을 담당하 며 그 중에서 COX-2의 작용에 의한 PGE2의 생성이 세포증식 및 혈관 형성 등에 관여하여 종양의 형성 및 진행에 큰 역할을 담당하므로 PGE2생성억제를 위한 COX-2차단제 사용이 시도되었다.^11,^17,¹⁸⁾그러나 COX-2차단제는 PGE2의 생성만을 선택적으로 차단하지 않고 다른 물 질들의 형성까지 차단하게 되어 그에 따르는 문제점을 드러내게 되었 다.특히 COX-2억제에 따른 부작용중 심혈관질환의 발생 및 악화는

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COX-2억제제가 더 이상 암 화학예방제로서 안전치 못하여 사용의 제 한을 받게 되었다.^11,²³⁾

최근 연구에 따르면 PGE2를 투여하면 종양진행이 가속화되며 대장암 의 경우 PGE2의 분해효소인 PG dehydrogenase (PGDH)가 감소되는 것이 밝혀졌다.^8,⁹⁾그리고 담관암세포에서 PGE2는 MAPK/Erk인산화를 일으켜 EGFR 인산화에 관여하는 것으로 밝혀졌다.^10,²²⁾따라서 PGE2의 합성을 조절하는 PGE synthase(PGES)및 분해를 담당하는 PGDH를 조절하여 COX-2 차단에 따른 각종 부작용의 위험을 줄이고 원하는 PGE2를 선택적으로 억제하는 효과적인 치료가 가능하리라 여겨진다.

Mann 등²⁴⁾은 대장암에서 PGDH가 감소되는데 이는 EGF에 의하여 초 래된다고 보고하였다. 즉 암세포가 만든 EGF는 Snail이 PGDH promoter에 결합하게 하고 전사(transcription)를 억제한다. 따라서 PGDH의 억제가 대장암을 위시한 많은 종류의 암에서 초래되고 Snail 발현의 상승은 PGDH의 감소와 관련된다고 가정하였다.

COX-2 생성과 PGDH 억제는 PGE2를 상승시킨다.따라서 PGDH는 내인성 PGE2를 불활성화시켜 발암촉발성 매개자인 PGE2를 줄이게 된 다.¹¹⁾본 연구에서도 COX-2강양성을 보이는 군의 경우 PGDH 발현은 현저히 감소하는 결과를 보였고,종양의 침습 및 전이 등 진행에 따라 PGDH 발현이 감소하는 경향을 보였다.따라서 PGDH는 암 화학예방 약제로서 가치가 있을 것으로 생각되는데 PGDH가 PGI2를 분해하지 않 아 COX-2차단시 나타나는 여러 가지 심혈관계 부작용을 피하고 선택 적으로 PGE2를 표적화할 수 있을 것이다.그리고 EGFR 억제제는 PGDH를 유지시킴으로서 암을 치료하거나 예방하는데 사용할 수 있을 것으로 본다.

Murphey 등²⁵⁾은 체외로 배설되는 PGE 대사산물을 측정하면 항암치

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료 반응을 모니터하는데 비침습적이고 경제적인 방법으로 사용될 수 있 을 것으로 보고하였다.

그러나 본 실험의 경우 mPGES 활성 증가는 유의하게 관찰되나 15-PGDH 활성 감소는 뚜렷하지 않았다.따라서 종양세포의 mPGES 활성 증가와 PGE2의 상승은 직접적으로 매우 밀접한 관련이 있을 것으 로 생각되지만 종양세포의 PGE2의 상승은 15-PGDH 활성 감소와 유의 한 상관관계가 없어 PGE2의 상승에 mPGES 활성 증가가 주도적인 역 할을 담당하며 PGE2의 분해에는 15-PGDH 이외에도 어떤 다른 인자들 의 관여가 있을 것으로 추정된다.따라서 PGE2의 차단이나 억제를 통 한 암의 치료적 접근은 mPGES 활성 억제를 통한 방법이 15-PGDH 활성 증가를 통한 방법보다 수월할 수 있다는 예측이 가능해진다.

본 실험의 결과를 토대로 15-PGDH의 활성에 따른 PGE2의 변화는 위 선종의 형성과정은 물론 위암의 진행 및 전이과정에도 영향을 미치는 것으로 판단된다.종양의 형성 및 진행에 PGE2의 역할이 중요할 것이 라는 측면에서 살펴보면 mPGES 활성 증가 및 15-PGDH 활성 감소가 PGE2의 상승을 일으키므로 종양의 진행 및 전이가 초래될수록 mPGES 활성 증가 및 15-PGDH 활성 감소가 일반적으로 예측된다.

한편 eicosanoid 대사과정을 살펴보면 PGE2synthase를 표적화하여 치료를 하면 종양의 치료에 효과적일 것으로 판단되는데 microsomal prostaglandin E synthase(mPGES)-1이 관심거리이다.이는 몇몇 인 체암에서 상승되는 것으로 보고되었으며^26,²⁷⁾이를 억제하여도 혈액응고 장애나 혈압상승을 일으키지 않아 장점으로 부각되고 있다.²⁸⁾

본 연구에서 mPGES가 조기위암,진행성 위암 그리고 선종에서 양성 을 보이며 선종의 경우는 그 차이가 통계학적으로 유의하였다.또한 COX-2가 강하게 발현되는 군에서 mPGES 발현이 증가하는 경향을 보

(23)

이나 통계학적으로 유의하지는 않았다. 본 실험 결과에서 나타난 COX-2및 mPGES 염색 결과를 토대로 COX-2및 mPGES는 위선종 의 형성단계부터 관여하며 위암의 진행 및 전이에도 영향을 미치는 것 으로 판단되고 mPGES에 의한 PGE2의 형성이 일정부분의 역할을 할 것으로 추정된다.한편 mPGES 발현정도와 PGDH 발현간에는 상관관 계가 없었다.

요약하면 COX-2의 상승에 따른 PGE2의 생성,PGE2의 합성에 관여 하는 mPGES 의 활성,그리고 PGE2의 분해를 좌우하는 PGDH의 활 성이 위장의 전암병변인 선종은 물론 조기위암,진행성위암,그리고 이 들 암의 림프절 전이에 어느 정도 중요한 역할을 담당하는 것으로 판단 된다.따라서 조직검체를 이용한 종양내 COX-2,mPGES 및 PGDH 발 현의 면역조직화학적 측정은 물론 환자의 혈액 등을 이용한 COX-2, mPGES,PGDH 및 PGE2의 양을 정량,정성적으로 측정하여 종양의 정확한 진단,진행정도 및 예후를 예측할 수 있을 것으로 여겨진다.또 한 조직 또는 혈액을 통한 이들 인자의 발현여부 및 그 정도에 대한 정 보를 토대로 그간 COX-2차단제 사용에 따른 심각한 심혈관계 부작용 우려없이 효과적인 항암치료 보조제나 암 화학예방약제로서 mPGES 억제제 및 PGDH의 사용을 고려할 수 있을 것으로 판단된다.

(24)

결 결 결 론 론 론

한국인에 매우 흔하게 발생하지만 PGE2에 대한 연구가 없는 위암을 대상으로 COX-2발현양상을 평가하고,mPGES와 15-PGDH의 작용에 따른 PGE2변화를 예측하여 이들과 종양의 진행 및 전이간의 상관성을 검토한 결과 COX-2의 상승에 따른 PGE2의 생성,PGE2의 합성에 관 여하는 mPGES 의 활성,그리고 PGE2의 분해를 좌우하는 PGDH의 활성이 위장의 전암병변인 선종은 물론 조기위암,진행성위암,그리고 이들 암의 림프절 전이에 어느 정도 중요한 역할을 담당하는 것으로 판 단된다.

또한 COX-2 차단제 사용에 따른 심각한 심혈관계 부작용 우려없이 효과적인 항암치료 보조제나 암 화학예방약제로서 mPGES 억제제 및 PGDH의 사용을 고려할 수 있을 것으로 판단된다.

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참 참

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Table1.Clinical,epidemiologic,and histopathologiccharacteristicsof60 patientswithgastricneoplasm

Characteristic AGC (%) EGC (%) Adenoma(%) Total No.ofpatients 24(40) 24(40) 12(20) 60 Age(yrs.)

Mean 60.1 54.7 64.2

Range 25-77 30-71 52-86

Gender

Male 19(79) 15(63) 11(92) 45

Female 5(21) 9(37) 1(8) 15

Lymphnodemetastasis

Yes 18(75) 3(13)

No 6(25) 21(87)

Histopathologicgrade

W/D 2(8) 6(25) L/G 7(58.3) M/D 10(42) 6(25) H/G 5(41.7)

P/D 12(50) 12(50)

Lauren'stype

Intestinal 13(54) 16(67) Diffuse 6(25) 6(25)

Mixed 5(21) 2(8)

Histologictype

Tubular 11(92)^＊

Villous 0

Villotubular 1(8)

AGC:advancedgastriccarcinoma,EGC:earlygastriccarcinoma,W/D:well differentiated, M/D: moderately differentiated, P/D: poorly differentiated, L/G:low grade,H/G:highgrade

＊A caseoffocalmalignanttransformationwasincluded.

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Table2.ImmunoreactivityofCOX-2ingastricneoplasm andmetastatic lymphnode(%)

AGC^† EGC Meta-LN

Immunoreactivity --- --- Adenoma --- LN-/LN+^‡ LN-/LN+ AGC^‡ EGC Negative 1(4.2) 3(12.5) 3(25) 0 0

1(16.7)/0 3(14.3)/0

Weak 6(25) 9(37.5) 5(41.7) 1(5.6) 0 4(66.7)/2(11.1) 9(42.9)/0

Moderate 7(29.2) 7(29.2) 4(33.3)^＊ 6(33.3) 1(33.3) 1(16.7)/6(33.3) 7(33.3)/0

Strong 10(41.7) 5(20.8) 0 11(61.1) 2(66.7) 0/10(55.6) 2(9.5)/3(100)

Total 6 18 21 3 12 18 3

AGC:advancedgastriccarcinoma,EGC:early gastriccarcinoma,Meta-LN:

metastaticlymphnode,LN-:negativelymphnodemetastasis,LN+:positive lymphnodemetastasis

†Immunoreactivitywasstatisticallysignificantinthepositivelymph nodegroupcomparedtothenegativelymphnodegroupoftheadvanced gastriccarcinomapatients, 0.05.

‡Immunoreactivityhadastatisticallysignificantpositivecorrelationwith lymphnodemetastasis, 0.005.

(32)

Table3.ImmunoreactivityofmPGES ingastricneoplasm and metastaticlymphnode(%)

AGC EGC Meta-LN

Immunoreactivity --- --- Adenoma^† ---

LN-/LN+ LN-/LN+ AGC EGC

Negative 0 0 2(9.5) 0 3(25) 0 0 Positive^‡ 6(100)18(100) 19(90.5)3(100) 9(75)^＊ 18(100) 3(100)

Total 6 18 21 3 12 18 3

†Immunoreactivitywasstatisticallysignificantintheadenomagroup patients, 0.01.

‡Immunoreactivityhadastatisticallysignificantpositivecorrelationwith lymphnodemetastasis, 0.005.

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Table4.Immunoreactivityof15-PGDH ingastricneoplasm and metastaticlymphnode(%)

AGC EGC Meta-LN

Immunoreactivity--- --- Adenoma^† ---

LN-/LN+ LN-/LN+ AGC EGC

Negative 2(33.3) 5(27.8) 6(28.6)2(66.6) 2(16.7) 9(50) 2(66.7) Faint 3(50) 12(66.7) 11(52.3)1(33.3) 3(25)^＊ 8(44.4) 1(33.3) Strong 1(16.7) 1(5.6) 4(33.3) 0 7(58.3) 1(5.6) 0

Total 6 18 21 3 12 18 3

†Immunoreactivitywasstatisticallysignificantintheadenomagroup patients, 0.05.

(34)

Table 5.Correlation among the immunoreactivity of COX-2,mPGES and15-PGDH ingastricneoplasm andmetastaticlymphnode

mPGES 15-PGDH

--- ---

0 + 0 1+ 2+

COX-2

0 4(80) 3(4) 3(11) 1(3) 3(21) 1+ 1(20) 20(26) 9(32) 6(15) 6(43) 2+ 0 25(33) 1(4) 22(56) 2(14) 3+^＊ 0 28(37) 15(53) 10(26) 3(21)

mPGES

0 2(7) 2(5) 1(7)

+ 26(93) 37(95) 13(93)

Total 5 76 28 39 14

＊StrongimmunoreactivityforCOX-2hadstatisticallysignificantreverse correlationwiththe15-PGDH expression, 0.05.

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L L

Le e eg g ge e en n nd d ds s sf f fo o or r rf f fi i ig g gu u ur r re e es s s

Figure 1.Immunohistochemical staining of gastric adenoma (a) and adenocarcinoma(b)forCOX-2.Moderateandstrong immunoreactivityin adenoma and adenocarcinoma weredemonstrated,respectively.(LSAB method,counterstainedwithhematoxylin,x100)

Figure 2.Immunohistochemical staining of gastric adenocarcinoma for COX-2.Scattered cancercells around thedeep infiltrating margin showed strong immunoreactivity. (LSAB method, counterstained with hematoxylin,x100)

Figure 3.Immunohistochemical staining of gastric adenoma (a) and adenocarcinoma (b) for mPGES.Positive immunoreactivity was identified predominantly along the luminal border in the adenoma. Diffuse immunoreactivity was identified in the adenocarcinoma.(LSAB method, counterstainedwithhematoxylin,x100)

Figure 4.Immunohistochemical staining of gastric adenocarcinoma for 15-PGDH. a: negative staining, b: strong positive staining. Diffuse cytoplasmic staining was noted. (LSAB method, counterstained with hematoxylin,x200)

Figure5.Immunohistochemicalstaining ofgastricadenoma for15-PGDH.

Diffusecytoplasmicstaining wasidentified.(LSAB method,counterstained withhematoxylin,x100)

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김문영 논문 사진 부도 (1)

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